Нервова система людини

Загальна будова та функції нервової системи. Збудження та гальмування. Передача імпульсів у нервовій системі

Основні поняття і терміни: функція інтеграції, нейрон, сіра та біла речовина головного й спинного мозку, дендрити, аксони, нейроглія, центральна та периферична нервова система, збудження, гальмування, нервові імпульси, синапси.

Як ви знаєте із зоології, нервова система формується, як тільки виникають багатоклітинні організми. Основною її функцією є об’єднання клітин тіла в єдину структурно-функціональну систему, яку ми називаємо багатоклітинним організмам. Така функція називається інтеграторною (об'єднуючою). У зв’язку з виконанням цієї функції, клітини, що утворюють нервову систему, мають особливу будову. Вони мають велику кількість відростків, завдяки яким з’єднуються між собою та з іншими клітинами організму. Таку клітину називають нейроном (з грецьк. жила, нерв) (рис. 102).

Нейрон — це високоспеціалізоваиа клітина, яка вже втратила здатність до поділу. У ній обмежені й процеси регенерації. Тому при пошкодженні нервова клітина здебільшого гине. Для нормального функціонування ці клітини потребують великої кількості кисню, поживних речовин, мікроелементів тощо, тому кожна з них оточена, у середньому, десятьма клітинами-супутниками. Вони допомагають нейронам у виконанні трофічної функції та є для них опорою. Ці клітини утворюють нейроглію (з грецьк. нейрон і клей), яка разом із нейронами становить нервову тканину.

Людина має приблизно 10-15 млрд нервових клітин. Усі вони закладаються в нервовій системі в період ембріонального розвитку й після народження їх кількість не збільшується. Лише 10 -15 мли нервових клітин утворюють спинний мозок і периферичні нервові сплетення (ганглії), а решта, тобто 99,9 %, зосереджена в головному мозку.

Тіла нейронів, як правило, розташовані в центральній нервовій системі — головному та спинному мозку, а також у мозкових ядрах, утворюючи сіру

речовину. А відростки нервових клітин разом із клітинами нейроглії утворюють білу речовину.

Основні функції нейрона — одержання інформації з різних ділянок організму та довкілля, її аналіз, зберігання та передавання у вигляді команд нервових імпульсів — до робочого органа.

За своїм функціональним призначенням нейрони поділяються на чутливі, які сприймають інформацію з рецепторів внутрішнього середовища організму та довкілля, рухові, які посилають нервові імпульси до робочих органів, і вставні, що зв’язують між собою чутливі нейрони з руховими.

Нервова клітина має два тини відростків — дендрити й аксони (рис. 102). Ті, що сприймають інформацію й передають її в напрямі до тіла нервової клітини, називають дендритами. Зазвичай вони короткі, їх багато, і вони утворюють дендритичне дерево. Дендрити чутливих клітин можуть бути дуже довгими.

Відросток, який передає інформацію до інших клітин, — це аксон. Здебільшого аксон довгий. Його кінець розгалужується, утворюючи аксональне дерево, що забезпечує контакт із великою кількістю клітин.

Відділи нервової системи. Нервова система поділяється на центральну нервову систему (ЦНС) — головний і спинний мозок — і периферичну нервову систему (рис. 104).

Периферична нервова система є частиною нервової системи, що розміщена поза головним і спинним мозком. Центральна нервова система через периферичну здійснює регуляцію функцій різних систем, органів і тканин. До периферичної нервової системи належать черепномозкові (12 пар) і спинномозкові (31 пара) нерви та периферичні нервові сплетення.

Периферична нервова система функціонально ділиться на соматичну й вегетативну.

Соматична нервова система (з латин, тьіб) — це частина нервової системи, що забезпечує зв’язок центральної нервової системи зі шкірою, м’язами, сухожиллями та зв’язками, з навколишнім середовищем завдяки шкірній і м’язовій чутливості, а також забезпечує керування довільними скороченнями скелетної мускулатури.

Вегетативна (автономна) нервова система керує роботою внутрішніх органів.

Нерви утворені відростками нервових клітин, тіла яких розміщені в головному та спинному мозку.

Вони зібрані в пучки й укриті ззовні сполучнотканинною оболонкою. Кожне окреме нервове волокно вкрите жироподібною речовиною — мієліном, який виконує функцію електричного ізолятора (рис. 103).

Нерви, що несуть інформацію від рецепторів до центральної нервової системи, називаються чутли-вими, або аферентними. Ті, що проводять імпульс від центральної нервової системи до органів і тканин, —

еферентними — руховими (іішервують м'язову тканину), або секреторними (іннервують залози). Відростки нейронів вегетативної нервової системи формують вегетативні, або живильні, нерви (забезпечують обмінні процеси в тканинах). Існують також мішані нерви, які одночасно містять чутливі й еферентні або інші нервові волокна.

Збудження та гальмування. Нейрони продукують електричні нервові імпульси у відповідь на дію подразника із середини чи ззовні тіла. Здатність нейрона реагувати на подразник називається збудливістю. А сам нервовий імпульс є проявом збудження та є відповіддю нервової клітини на дію подразника. Таку невидиму оком відповідь називають неврологічною.

Зниження чутливості нервових клітин до дії подразника називається гальмуванням. Гальмування викликають спеціальні гальмівні нейрони. Воно захищає нервову систему від надмірного збудження. Зниження чутливості нейронів до дії подразників може також бути результатом їх втоми або отруєння токсичними речовинами.

Нервовий імпульс — це короткочасна зміна електричного заряду мембрани нервової клітини (рис. 105). Амплітуда такого імпульсу становить приблизно 0,1 В, а тривалість — 0,001-0,004 с. У нервовій клітині за секунду може виникати до 1000 нервових імпульсів.

За рахунок цих імпульсів нервова система кодує (записує) інформацію. «Мова» мозку подібна до азбуки Морзе. Нервовий імпульс відповідає «точці», а його відсутність — «тире».

Нервовий імпульс поширюється відростками нейронів зі швидкістю від 0,5 до 120 м/с — тобто понад 400 км/год. Тому будь-яка відповідь за участю нервової системи дуже швидка. Найшвидше передаються сигнали до скелетних м'язів.

Синапс (рис. 10в). Передача нервових імпульсів з однієї клітини па іншу здійснюється за допомогою спеціальних контактів між ними — синапсів (з грецьк. з'єднання). Це мікроскопічне утворення, структуру якого можна побачити тільки під електронним мікроскопом (збільшення в мільйон разів). Воно складається з розширення на кінці аксона (пресинаптична колбочка) і ділянки мембрани клітини, па яку здійснюється передача збудження (поет-сипаптична мембрана). У пресипантичній колбочці знаходяться пухирці з медіатором — хімічною речовиною, що передає збудження. Збудження аксона викликає вивільнення певної кількості медіатора. Він діє на ностсииаптичпу мембрану, і це спричиняє виникнення електричного імпульсу вже на мембрані іншої клітини.

Через синанси нервові імпульси проходять тільки в одному напрямі й значно повільніше, аніж поширюються нервовими волокнами.

Середньостатистичиий нейрон утворює 1-2 тис. синапсів а іншими нервовими клітинами. Якщо кількість нервових клітин протягом життя не збільшується, то нові синапси утворюються постійно в процесі навчання й запам’ятовування.

Під виливом різних травмуючих факторів (нестача кисню, перенапруження, дія токсинів — нікотину, алкоголю, наркотиків тощо) відбувається руйнування синапсів. Нейрони, що втратили контакти з іншими клітинами, уже не виконують свої функції. На рівні особистості це проявляється в її деградації (наприклад, в алкоголіків).

Мільярди нейронів людини приймають і передають інформацію тисячами каналів, створюючи довільну електричну мережу в нервовій системі. Такі збудження забезпечують складну розумову поведінку, багатство відчуттів, емоцій, роблять людину людиною.

Думаємо, розуміємо, відповідаємо. 1. Користуючись додатковою літературою, поясніть, які системи організму належать до регулювальних і контролюючих. Обґрунтуйте відповідь прикладами. 2. Визначте взаємозв’язок будови та функцій нейрона. 3. Визначте особливості будови та функцій дендритів і аксонів Які ви знаєте види нейронів? 4. Дайте визначення поняття «нерви». Наведіть приклади їх видів. 5. Назвіть, з яких відділів складається нервова система. 6. Поясніть біологічне значення процесів збудження та гальмування в роботі нервової системи. 7. Обґрунтуйте взаємозв’язок будови та функцій синапсів. 8. Поясніть, від чого залежить розумовий розвиток людини.

Самостійна робота з підручником. Намалюйте в зошиті схему передачі імпульсу по нервовій системі. Обґрунтуйте свою відповідь

Запитання для допитливих. Використовуючи додаткову літературу, з’ясуйте, чому імпульси проходять по нервовій системі з різною швидкістю. Яке це має значення для організму людини?

Домашнє завдання. Порівняйте нервову систему тварин і людини. Запишіть дані в таблицю. Зробіть висновок

Це треба знати. Постійне й навіть зростаюче розумове навантаження, наполеглива праця потрібні людині для створення нових синапсів.

Рефлекторна природа діяльності нервової системи

Основні поняття і терміни: рефлекс, рефлекторна дуга, складові рефлекторної дуги, рецептор

Рефлекс і рефлекторна дуга. Основний принцип діяльності нервової системи — рефлекторний. Він свідчить про те, що будь-яка реакція організму, що здійснюється за участю нервової системи, є відображенням змін у внутрішньому або зовнішньому середовищах.

Рефлекс (з латин, відображення) — це реакція організму на подразник, яка здійснюється за участю нервової системи.

Уперше про рефлекторну природу нервової діяльності повідомив у XVII ст. французький філософ і математик Рене Декарт, а сам термін «рефлекс» у XVIII ст. запропонував чеський анатом, фізіолог, лікар Іржі Прохачка. Рефлекторну природу психічної діяльності людини першим довів видатний російський фізіолог Іван Сеченов.

Матеріальною основою рефлексу є певний шлях проходження нервового імпульсу, або рефлекторна дуга (рис. 107), — сукупність нервових утворень.

Рецептор (з латин, той, що сприймає) — перша складова рефлекторної дуги (рис. 107). Це або чутливі закінчення аферентних нервових волокон, або спеціалізовані чутливі органи (наприклад, органи зору). Вони пристосувалися до сприйняття певного виду подразника. Наприклад, відчуття дотику або температури виникає в разі подразнення лише дотикових чи температурних рецепторів, що містяться в шкірі; світло сприймається при подразненні рецепторів очей; звуки стає чутно, коли подразнюються слухові рецептори. Такий подразник називається адекватним, тобто відповідним.

Будова рецепторів різна, але механізм виникнення збудження в них подібний. Якщо подразник діє на рецептор, у ньому виникає нервовий імпульс, який передається на наступні ланки рефлекторної дуги.

Друга складова рефлекторної дуги — аферентний (доцентровий, чутливий) нейрон (рис. 108, в), який несе сформовану в рецепторі інформацію до центральної нервової системи. Ушкодження чутливого нерва призводить до повного руйнування рефлекторної дуги. Так, людина зі здоровими очима може бути сліпою, якщо ушкоджено чутливий зоровий нерв.

Третя складова рефлекторної дуги — нервовий центр — це нервові клітини, що знаходяться в головному або спинному мозку й відповідають за здійснення певного рефлексу. Залежно від складності рефлексу до нього може входити різна кількість нейронів — від одного до десятків або сотень. Нервові клітини, що утворюють нервовий центр, називають вставними нейронами.

Функція нервового центру — це аналіз, перероблення та передавання нервових імпульсів із чутливого нейрона на четверту складову рефлекторної дуги — еферентний (відцентровий) нейрон. Еферентні нейрони можуть бути двох типів, залежно від реакції, яку вони викликають, — рухові (ідуть до м'язів) і секреторні (ідуть до секреторних утворень).

П’ята складова рефлекторної дуги — робочий орган, або орган-викона-вець, — м’язи та секреторні утворення. Скорочення м’яза — це прояв рефлексу, який ми бачимо.

Збудження рецептора, проведення його аферентним й еферентним шляхами, проходження через нервовий центр — невидима реакція нервової системи. Основна умова нормального прояву рефлексу — неушкодженість усіх ланок рефлекторної дуги.

Види рефлексів. У людини існують два основні види рефлексів — безумовні й умовні (ви ознайомитеся з ними в 10 розділі).

Думаємо, розуміємо, відповідаємо. 1. Поясніть поняття «рефлекс». 2. Обґрунтуйте біологічне значення рецепторів. 3. Які види рецепторів ви знаєте? 4. Обґрунтуйте біологічне значення складових рефлекторної дуги. 5. Поясніть чому збудження по дузі рефлексу завжди передається від рецептора до виконавчого органу

Самостійна робота з підручником. Намалюйте в зошиті схему рефлекторної дуги безумовного рефлексу.

Запитання для допитливих. Розгляньте рис. 106 Поясніть роль іонів кальцію в передачі електричного імпульсу через синапс.

Домашнє завдання. Знайдіть і намалюйте в зошиті схему колінного рефлексу. Укажіть його нервовий центр. Поясніть, якою структурою він утворений.

Будова та функції спинного мозку

Основні поняття і терміни: оболонки мозку, передні, бічні та задні роги, рухові та чутливі корінці, висхідні та низхідні провідні шляхи, соматичні та вегетативні рефлекси, довільні й мимовільні реакції.

Будова спинного мозку (рис. 109). Спинний мозок має вигляд циліндричного тяжа завдовжки 40-45 см, що розміщується в каналі хребта. Зверху він безпосередньо переходить у довгастий мозок. Знизу, у поперековому відділі хребта, спинний мозок стоншується до кінцевої нитки (конячий хвіст). У дорослої людини його діаметр становить 1 см, маса — 35 г, або 2 % від маси головного мозку.

Ззовні спинний мозок захищений трьома шарами сполучної тканини оболонками можу. Додатковий захист йому забезпечує спинномозкова рідина, що міститься між оболонками та в центральному каналі, який сполучається зі шлуночками головного мозку.

Усередині спинного мозку є сіра речовина — тіла вставних (95 %), рухових і секреторних (5 %) нейронів. На поперечному розрізі вона утворює фігуру, подібну до метелика. Розрізняють передні й задні роги сірої речовини спинного мозку. Передні роги утворені скупченням тіл рухових нейронів, задні — вставні нейрони аферентних висхідних шляхів. Окрім передніх і задніх рогів у грудному та поперековому відділах спинного мозку, сіра речовина формує бічні роги. У них містяться тіла нейронів вегетативної нервової системи.

Аксони нейронів, що виходять із передніх рогів, утворюють руховий (передній) корінець спинномозкового нерва. До задніх рогів підходять аксони чутливих нейронів, тіла яких розміщені у вузлі чутливого (заднього) корінця. З бокових рогів через рухові (передні) корінці виходять аксони нейронів вегетативної нервової системи. Об’єднуючись разом, передні й задні корінці утворюють 31 пару змішаних спинномозкових нервів (рис. 104).

Біла речовина складається з відростків нейронів спинного та головного мозку. Вони зібрані в пучки, що утворюють висхідні та низхідні провідні шляхи, якими нервові імпульси надходять від рецепторів до нервових центрів спинного й головного мозку або, навпаки, — від нервових центрів до робочих органів.

Функції спинного мозку. У спинному мозку замикається величезна кількість рефлекторних дуг, за допомогою яких регулюється рух скелетних

м’язів (соматичні рефлекси) і діяльність внутрішніх органів (вегетативні, або вісцеральні, рефлекси). Тут є центри рефлексів сухожильних і згинальних, таких, що регулюють тонус (напруження) скелетних м’язів і позу тіла, діяльність шлунка й кишечнику, судин, сечового міхура, серцевого м’яза тощо. Зазвичай рефлекси спинного мозку здійснюються під контролем нервових центрів, розміщених у головному мозку. При цьому вищі центри регуляції соматичних рефлексів містяться в корі великих півкуль, і людина може довільно контролювати їх прояв. Вищі центри вісцеральних рефлексів розміщені в стовбурі головного мозку та в проміжному мозку. Тому вплив на діяльність внутрішніх органів не контролюється свідомістю, а здійснюється мимовільно (автономно).

При травмах спинного мозку можуть руйнуватися його провідні шляхи. Це супроводжується частковою або повиою втратою чутливості й нездатністю людини до виконання довільних рухів.

Думаємо, розуміємо, відповідаємо. 1. Визначте взаємозв’язок будови та функцій спинного мозку. 2. Поясніть, що собою являють роги сірої речовини спинного мозку. 3. У виконанні яких рефлексів бере участь спинний мозок? 4. Обґрунтуйте, чому травми хребта й спинного мозку є небезпечними.

Самостійна робота з підручником. Користуючись матеріалом, намалюйте в зошиті схему колінного рефлексу

Домашнє завдання. 1. Намалюйте в зошиті спинний мозок у поперечному розрізі. Укажіть білу й сіру речовину спинного мозку. Схематично покажіть розміщення тіл чутливих, рухових і вегетативних нейронів. Користуючись додатковою літературою, позначте на рисунку основні аферентні й еферентні шляхи спинного мозку. 2. Підготуйте реферат на тему «Надання першої допомоги при травмах хребта й спинного мозку».

Це треба знати. Особливо небезпечними є ушкодження спинного мозку в ділянці шийних хребців

Будова та функції стовбура головного мозку та мозочка

Основні поняття і терміни довгастий і середній мозок, міст, стовбур мозку, ядра, сітчасте утворення, півкулі мозочка, черв’як і ніжки мозочка.

Головний мозок розташований у черепній коробці, яка захищає його від механічних ушкоджень. Як і спинний, він укритий трьома оболонками зі сполучної тканини: твердою, павутинною і м'якою (судинною). Найчастіше саме подразнення цих оболонок (при запаленні, отруєнні, нестачі кисню) спричиняє головний біль.

Між оболонками та в чотирьох шлуночках (порожнинах) мозку міститься мозкова рідина (ліквор). Середня маса головного мозку людини приблизно

1,5 кг.

Будова та функції стовбура головного мозку. Безпосереднім продовженням спинного є довгастий мозок. У ньому розміщується четвертий шлуночок мозку. Наступними відділами головного мозку є міст і середній мозок. Ці три відділи утворюють стовбур мозку (рис. 110). Вій складається переважно з білої речовини й основною його функцією є проведення збудження від спинного мозку до кори великих півкуль і навпаки. У білій речовині є скупчення сірої речовини, що утворюють ядра, зокрема ядра 12 нар черепно-мозкових нервів.

У стовбурі містяться нервові центри, що регулюють різні безумовні вегетативні (серцево-судинні, дихальні, травні тощо) і рухові рефлекси (наприклад, орієнтовний рефлекс, рефлекси пози) та забезпечують проведення чутливої інформації до розміщених вище відділів головного мозку (зокрема, від зорових і слухових рецепторів).

У стовбурі головного мозку розміщене сітчасте утворення (ретикулярна формація) — мережа величезної кількості нейронів. Аксони кожного з них утворюють дві гілки — одна спускається до нейронів спинного мозку, а інша — піднімається до нейронів проміжного мозку й кори великих півкуль. На дендрити цих клітин приходять збудження від усіх чутливих утворень.

Завдяки аферентним надходженням із різних рецепторів нейрони ретикулярної формації постійно перебувають у стані збудження. Надсилаючи нервові імпульси до всіх відділів ІДНС, нейрони сітчастого утворення забезпечують підтримання збудливості й тонусу всіх її відділів.

Будова та функції мозочка (рис. 110). Ззаду стовбура мозку розміщений мозочок, який складається з двох півкуль, сполучених черв'яком. Півкулі вкриті корою із сірої речовини. У білій речовині півкуль мозочка є багато ядер. Через ніжки мозочка (провідні шляхи) він зв'язаний з усіма відділами центральної нервової системи, однак не має прямих зв'язків із рецепторами й еферентними нейронами. Тому його вплив опосередкований через інші відділи цнс.

Мозочок відіграє важливу роль у координації рухів, підтримці рівноваги тіла й тонусу м’язів. Впливаючи на центри вегетативної нервової системи, він викликає зміни в діяльності внутрішніх органів, необхідні для забезпечення рухової активності.

При порушенні функцій мозочка в людини змінюється координація рухів і м’язового тонусу, що проявляється тремтінням м’язів (тремор), порушеннями концентрації зору (ністагм), мови, стояння й ходіння. Хода людини з ушкодженим мозочком нагадує ходу ніби сп’янілої. Поступово функції мозочка беруть на себе інші відділи ЦНС, і зазначені симптоми зникають (рис. 111).

Відомо, що алкоголь руйнує координаційну функцію мозочка. Рухи людини стають уповільненими, погано скоординованими. У стані алкогольного сп’яніння людина не може вчасно зупинитися й замість одного кроку робить три, чотири. Порушення функцій мозочка при вживанні алкоголю може стати причиною нещасних випадків, особливо за кермом автомобіля.

Функцію координації перевіряють за допомогою пальцево-носової проби, коли треба із заплющеними очима доторкнутися пальцем до носа. Здорова людина без будь-яких зусиль виконає цю вправу, хоча в ній беруть участь 33 м’язи.

Думаємо, розуміємо, відповідаємо. 1. Яку будову та функції мають довгастий мозок і міст? 2. Яка будова та функції мозочка? 3. Які порушення координації руху можуть виникати при травмах і отруєнні мозочка? 4. Які відділи утворюють стовбур мозку? 5. Опішить, як працює ретикулярна формація.

Домашнє завдання. За допомогою тексту підручника та додаткової літератури опишіть структуру й роботу дихального та судинно-рухового центрів.

Будова та функції проміжного мозку

Основні поняття і терміни: проміжний мозок, таламус, гіпоталамус, епіта-ламус, центри задоволення й покарання

Будова та функції проміжного мозку. Цс порівняно невелика структура головного мозку (рис. 110), що має дуже складну будову й бере участь у здійсненні багатьох важливих функцій. Основними структурними утвореннями проміжного мозку є таламус (згір'я, зорові горби), гіпоталамус (підзгір’я) та епіталамус (иадзгір'я). Центральну частину проміжного мозку займає третій шлуночок мозку.

Таламус утворює бічні стінки шлуночка. Він майже повністю сформований із сірої речовини. У ньому налічують майже 40 ядер. Функціонально їх поділяють на перемикальні, асоціативні та неспецифічні.

Перемикальні ядра - це тіла вставних нейронів, що передають збудження від рецепторів у відповідну ділянку чутливої кори.

В асоціативних ядрах таламуса відбувається первинний аналіз і синтез інформації. Вони отримують збудження від різних перемикальних ядер, відбирають найсильиіші й найважливіші та надсилають їх до асоціативних зон кори великих півкуль.

Неспецифічні ядра отримують постійну інформацію від усіх рецепторів і надсилають збудження до всіх відділів кори великих півкуль, підтримуючи її активний стан. Тобто ці ядра належать до ретикулярної формації проміжного мозку.

Гіпоталамус утворює дно третього шлуночка головного мозку. Структурно та функціонально він тісно пов'язаний з /Апофізом (залозою внутрішньої секреції). У гіпоталамусі є кілька десятків ядер. Це вищий центр вегетативної регуляції в організмі, що забезпечує підтримку гомеостазу. Установлено, що частина ядер гіпоталамуса є регуляторним центром симпатичної нервової системи, а решта — парасимпатичної.

Гіпоталамус отримує інформацію від рецепторів внутрішніх органів, а також від власних рецепторів, розміщених на дні третього шлуночка. Це температурні, хімічні, осмотичні рецептори. Аналізуючи цю інформацію, структури гіпоталамуса визначають характер і ступінь порушення гомеостазу. Через автономну нервову систему та залози внутрішньої секреції здійснюється регуляторний вплив на діяльність внутрішніх органів, спрямований на поновлення показників гомеостазу.

У гіпоталамусі є центри голоду й насичення, температурні центри, центри сну й неспання тощо. Окрім того, у гіпоталамусі розміщені центри задоволення й покарання, які спрямовують поведінку людини па задоволення фізіологічних потреб (мотиваційні центри). У дослідах із само подразненням через уживлені в центр задоволення електроди щури постійно наносили собі подразнення електричним струмом, відмовляючись від їжі й води. Така невідповідна (неадекватна) поведінка тварин зазвичай призводила до їхньої

загибелі. Уважається, що з порушенням діяльності цих центрів пов’язане виникнення алкогольної та наркотичної залежності.

Ушкодження гіпоталамічиих структур (унаслідок травми, крововиливу, виникнення пухлини, інфекційного процесу тощо) призводить до значних порушень процесів обміну речовин і енергії. Наприклад, пухлина, що постійно подразнює центр голоду, викликає потребу в постійному споживанні їжі (гіперфагію) і як наслідок — сильне ожиріння. Навпаки, постійне подразнення центру насичення веде до розвитку дистрофії.

Основною структурою епіталамуса є залоза внутрішньої секреції епіфіз, функції якого ми вивчатимемо в наступній темі.

Думаємо, розуміємо, відповідаємо. 1. Яку будову має проміжний мозок?

2. Які функції властиві таламусу? 3. Які функції властиві гіпоталамусу? 4. Поясніть зв'язок ядер таламуса з ретикулярною формацією.

Домашнє завдання. Опишіть значення відділів проміжного мозку в підтриманні гомеостазу в організмі людини.

Будова та функції кінцевого мозку

Основні поняття і терміни: кінцевий мозок, великі півкулі, ліквор, мозолясте тіло, звивини, борозни; частки — лобова, потилична, скронева, тім’яна; зони — чутливі, рухові, асоціативні.

Кінцевий мозок, або великий мозок, поділений поздовжньою (центральною) борозною па дві великі півкулі головного мозку — праву та ліву (рис. 112), які з’єднуються між собою мозолястим тілом. Зверху півкулі вкриті корою, утвореною сірою речовиною. їхню товщу формує біла речовина, у якій розміщені декілька підкіркових ядер. У середині кожної півкулі розташований шлуночок мозку.

Мозкова рідина — ліквор (рис. 113), що міститься в шлуночках мозку, спинномозковому каналі та між мозковими оболонками, — зменшує та розподіляє надмірні механічні сили, які можуть ушкодити мозок. У дорослої людини 100 -150 мл ліквору. При цьому лише 20 40 мл міститься в шлуночках, а основна частина — між м’якою її павутинною оболонками мозку. Ліквор утворюється постійно в капілярах стінок мозкових шлуночків із плазми крові. Його надлишок потрапляє до венозної системи твердої мозкової оболонки. Ліквор — це внутрішнє середовище мозку, що забезпечує підтримання його сольового складу, осмотичного тиску, доставляє до клітин мозку поживні речовини й кисень, забезпечує виведення продуктів обміну речовин.

Півкулі мають хвилясту поверхню із звивистими гребенями — звивинами та щілястими заглибинами — борознами, що значно збільшує їх поверхню.

Кожна півкуля поділяється великими борознами на чотири частки: лобову, потиличну, скроневу та тім’яну (рис. 112).

Кора має товщину 3-5 мм, а її загальна площа за рахунок борозен і звивин становить 1400 -1600 см². Мікроскопічну будову кори головного мозку вперше дослідив видатний український учений Володимир Бец (1834 -1894). Нейрони в корі розміщені шістьма шарами. Кожний шар, окрім першого, який утворено короткими відростками нервових клітин, складений із нейронів певного виду (рис. 114).

За своїм «фахом» кора головного мозку поділяється на такі зони (рис. 115): чутливі — одержують імпульси від різних рецепторів і є корковими кінцями аналізаторів; рухові — надсилають керівні імпульси до «робочих» органів; асоціативні (з латин, з’єднуючі) — з’єднують між собою рухові й чутливі зони; аналізують і зберігають інформацію,

виробляють певну відповідь і рішення з урахуванням попереднього «досвіду» (витягаючи його з комірок нам'яті). З асоціативними зонами пов’язані основні психічні явища: навчання, умовні рефлекси, пам'ять, мова, мислення, поведінка, свідомість, їх ми вивчатимемо в наступній темі.

Кожний орган має в корі своє «представництво». Чим важливішу роль відіграє вій у життєдіяльності організму, тим більша ділянка кори головного мозку відповідає за його сприйняття (рис. 116).

Руйнування кори головного мозку призводить до втрати людиною здатності навчатися, думати, розуміти мову, тобто до втрати соціальних функцій.

Обидві півкулі, хоч і подібні за будовою, різняться між собою за площею та кількістю чутливих і рухових зон. У кожної людини одна з півкуль є головуючою, або домінантною (з латин, головувати). У правшів — це ліва півкуля, у лівшів (шульгів) права. Півкулі з’єднані між собою мозолястим тілом, що забезпечує обмін інформацією між ними.

У розумовій діяльності більшості людей основну роль відіграє ліва півкуля. Тут є центри мови, письма, лічби, читання, пам’яті. У правій — центри музичної та абстрактної нам’яті, запам’ятовування геометричних і художніх образів.

Хвороби мозку. Структурні, біохімічні й електричні зміни в спинному та головному мозку й периферичних нервах можуть призводити до паралічу, слабкості, порушення координації, нападів болю або втрати чутливості. Під час багатьох захворювань мозку розвиваються незворотш зміни. Тому відома формула «Хворобу легше попередити, аніж вилікувати» — є дуже актуальною для різних невралгічних розладів.

Епілепсія трапляється в однієї людини з 200. Вона характеризується періодичними нападами з утратою свідомості та мимовільними судомними рухами. Хвороба може виникати в період статевого дозрівання як наслідок порушень норм харчування й виливу токсинів. Зазвичай із часом, коли інтенсивний ріст припиняється, хвороба минає. У дорослої людини епілепсія буває наслідком травми, інсульту, отруєння, зокрема алкоголем.

Інсульт зумовлений розладами кровопостачання головного мозку (за-купоренням або спазмом артеріальних судин) чи крововиливом. Це призводить до нестачі кисню в певній ділянці мозку й викликає загибель нервових клітин. Функції, що виконували ці клітини, зникають. Наприклад, крововилив у соматомоторшй зоні спричиняє частковий або повний параліч. Після інсульту третина хворих помирає, третина стає інвалідами, третина одужує. Головною причиною інсульту є неправильний спосіб життя: недостатня рухова активність, нераціональне харчування, шкідливі звички — куріння та вживання алкоголю.

Енцефаліт - тяжке інфекційне захворювання тканини мозку. Його спричиняє вірус, переносниками якого є кліщі. Ця недуга призводить до смерті або стійких порушень функцій мозку. Для запобігання захворюванню необхідно уникати укусів кліщів, особливо на епідемічних територіях.

Менінгіт — інфекційне запалення мозкових оболонок, що викликає сильний головний біль. Спричиняється вірусами й бактеріями. Основні причини захворювання — переохолодження голови й усього організму, травми голови, що супроводжувалися потраплянням інфекції на мозкові оболонки.

Травми голови. Удари та поранення голови можуть мати дуже тяжкі наслідки. Це може бути потрапляння інфекції, пряме пошкодження нервової тканини та її загибель унаслідок крововиливу. Особливою формою закритої травми голови є струс можу. Вій виникає внаслідок рантової зупинки (падіння) або удару по голові. Мозок при цьому ударяється об тверду поверхню черепа, а потім рикошетом б’ється об його протилежну поверхню. Результати лікування травм голови, особливо тих, що потребують утручання нейрохірурга, — иепередбачувані. Кожна людина має прогнозувати наслідки своїх дій щодо можливості отримання таких травм (див. підручник «Основи здоров’я»).

Думаємо, розуміємо, відповідаємо. 1. Яке значення головного мозку для організму людини? 2. Поясніть особливості анатомічної та мікроскопічної будови головного мозку. 3. Обґрунтуйте роль головного мозку в регуляції фізіологічних процесів. 4. Назвіть частки та зони кори головного мозку. 5. Які хвороби мозку ви знаєте?

Домашнє завдання. 1. Яка півкуля мозку дає вам змогу засвоїти шкільні знання, а яка під час уроку «примушує» відволіктися й помилуватися березою за вікном? 2. Яка півкуля «науково» розмірковує: «Яка тепер пора року? Який тепер місяць? Січень. Літній це місяць чи зимовий? Зимовий. Отже, тепер зима». А яка півкуля «радіє» січневому морозу, яскраво-білому снігу, зимовому сонцю, що сяє в блакитному небі?

Це треба знати. Індивідуальні коливання маси головного мозку становлять показники від 900 до 2000 г і більше. Наприклад, мозок видатного російського письменника І. Тургенєва важив 2012 г. Маса мозку не впливає на розумові здібності людини, які залежать тільки від кількості міжнейронних контактів

Лабораторне дослідження № 6

ТЕМА. Вивчення будови спинного та головного мозку людини (за муляжами, моделями, пластинчастими препаратами)

МЕТА: навчитися розпізнавати на моделях, муляжах, пластинчастих препаратах відділи спинного та головного мозку й визначати розміщення в них сірої та білої речовин; визначати особливості будови кори великих півкуль

ОБЛАДНАННЯ ТА МАТЕРІАЛИ: муляжі, пластинчасті препарати спинного й головного мозку, таблиці, робочий зошит, підручник.

ХІД РОБОТИ

1.    Розгляньте пластинчастий препарат головного мозку.

Знайдіть на ньому стовбур мозку, довгастий мозок, міст, середній мозок і проміжний мозок. Зверніть увагу на розміщення сірої та білої речовин

Знайдіть мозочок. Зверніть увагу на розміщення сірої та білої речовин.

Розгляньте на муляжі головного мозку великі півкулі переднього мозку.

Знайдіть борозни та звивини; частки великих півкуль — лобні, тім’яні, скроневі, потиличні. Зверніть увагу на розміщення сірої та білої речовин.

Намалюйте схематично підкоркові утворення (довгастий мозок, міст, середній мозок, проміжний мозок, мозочок) і півкулі головного мозку. Підпишіть відділи головного мозку й структури великих півкуль. Зафарбуйте сіру речовину великих півкуль і мозочка сірим кольором.

2.    Розгляньте пластинчастий препарат спинного мозку.

Намалюйте схематично поперечний зріз спинного мозку. Зафарбуйте сіру речовину сірим кольором. Підпишіть структури спинного мозку.

ВИСНОВОК

Запишіть висновок, відповівши на подані запитання.

1.    З яких відділів складається головний мозок людини?

2.    Як розподіляються у відділах головного мозку сіра й біла речовини?

3.    Які спільні ознаки й відмінності в будові великих півкуль і мозочку?

4.    Що собою являють борозни та звивини великих півкуль?

5.    У чому полягає біологічне значення звивистої будови кори великих півкуль?

6.    Де в спинному мозку розміщені тіла чутливих, рухових і вегетативних нейронів?

Будова та функції вегетативної нервової системи

Основні терміни і поняття: вегетативна, або автономна, нервова система, симпатична й парасимпатична нервова система, периферичні нервові вузли, симпатичні нервові стовбури, функціональний і трофічний вплив, норадреналін, ацетилхолін.

Значення вегетативної нервової системи полягає в регуляції обміну речовин у тканинах і органах з метою пристосування його до потреб діяльності всього організму й умов довкілля. Вона регулює діяльність внутрішніх (вегетативних) органів і впливає на інтенсивність обміну речовин у соматичній мускулатурі та в нервовій тканині. Оскільки діяльність вегетативної нервової системи майже не залежить від нашої волі та свідомості, її ще називають автономною (неможливо зусиллям волі викликати скорочення м’язів шлунка, підвищити або знизити артеріальний тиск крові, змінити розмір зіниці тощо).

Анатомічно та функціонально вегетативну нервову систему поділяють па симпатичну та парасимпатичну нервову систему (рис. 117).

Особливістю будови вегетативної нервової системи є тс, що еферентний шлях від центральної нервової системи до робочого органа складається з двох нейронів. Тіло першого знаходиться в ЦНС, а його аксон за її межами передає збудження на нейрони, тіла яких містяться в периферичних нервових вузлах (гангліях). Завдяки цим вузлам має місце ефект розширення впливу нервового центру на робочий орган. Один нейрон, що приходить до ганглію (передвузловий), зазвичай передає збудження на декілька нейронів, що з нього виходять (післявуСІЛОвІ).

Нижчі центри симпатичної нервової системи розміщені в бічних рогах шийного, грудного й поперекового відділів спинного мозку. Аксони перед-вузлових нейронів після виходу із спинного мозку підходять до ланцюгів нервових вузлів, розміщених по обидва боки хребта, — симпатичних нервових стовбурів. Частина аксонів переключається па ліслявузлові нейрони в гангліях, що розміщені далі від хребта. Це шийні вузли, черевне (сонячне) сплетення та брижові вузли.

Центри парасимпатичної нервової системи розміщені в стовбурі головного мозку та в крижових сегментах спинного мозку. Парасимпатичні нередвуз-лові волокна виходять із ЦНС у складі черепно- та спинномозкових нервів. Переключення на інший нейрон відбувається в нервових вузлах, що лежать безпосередньо в робочому органі. Найбільший парасимпатичний нерв організму людини — це черепиомозковий нерв, який називають блукаючим. Він іинервує майже всі органи грудної та черевної порожнини.

Майже кожний внутрішній орган одночасно іпиервується симпатичним і парасимпатичним нервами (рис. 117). Кровоносні судини та скелетні м’язи мають тільки симпатичну вегетативну іннервацію.

Функції вегетативної нервової системи. Автономна нервова система здійснює два види рефлекторних впливів — функціональні й трофічні.

Функціональний вплив на органи полягає в тому, що він або стимулює, або гальмує їх функцію. Трофічний — у аміні інтенсивності обміну речовин у робочих органах, чим визначається рівень їхньої функції.

Трофічний вплив на роботу органів описав видатний російський учений Леон Орбелі (1882-1958). Прикладом такого виливу може бути дія симпатичного нерва на втомлений скелетний м’яз. Під цим впливом робота м’яза посилюється. Має місце відновлення його працездатності внаслідок інтенсифікації обміну речовин. З цим ефектом пов’язаний феномен активного відпочинку — зміна одного виду діяльності іншим, унаслідок підвищеної активності симпатичної нервової системи відбувається швидке відновлення працездатності втомленого органа.

Функціональний вилив. Симпатична нервова система загалом сприяє інтенсифікації діяльності організму (наприклад, у стресових ситуаціях), тоді як парасимпатична забезпечує відновлення тих ресурсів, які були витрачені під час напруженої діяльності.

Так, при збудженні симпатичної нервової системи зростає частота й сила серцевих скорочень, підвищується артеріальний тиск, рівень глюкози в крові внаслідок розщеплення глікогену печінки, збільшується працездатність скелетних м'язів, проте гальмуються функції травного шляху.

При збудженні парасимпатичної нервової системи, навпаки, гальмується функція серця, знижується артеріальний тиск, під виливом інсуліну знижується рівень глюкози в крові, проте зростає рухова й секреторна активність системи травлення.

Отже, дія двох відділів автономної нервової системи па будь-який внутрішній орган має протилежну направленість (антагоністичний втіив). Різна дія вегетативних нервів па робочі органи визначається хімізмом передачі збудження. Так, у закінченнях симпатичних нервів в органах виділяється медіатор норадреналін, а в закінченнях парасимпатичних — ацетилхолін.

Зміни в діяльності внутрішніх органів під впливом вегетативної нервової системи завжди спрямовані на збереження та поновлення відносної сталості внутрішнього середовища — гомеостазу.

Активність відділів автономної нервової системи перебуває під контролем вищого центру вегетативної регуляції — гіпоталамуса.

Думаємо, розуміємо, відповідаємо. 1. Визначте взаємозв’язок будови та функцій периферичної нервової системи. 2. Поясніть взаємоузгодженість центральної та периферичної нервової системи 3. Користуючись текстом параграфа, визначте, як пов’язані між собою симпатична й парасимпатична нервові системи. 4. Поясніть механізм функціонування симпатичної нервової системи. 5. Поясніть механізм функціонування парасимпатичної нервової системи.

Домашнє завдання. Користуючись текстом параграфа, опишіть вплив вегетативної нервової системи на діяльність органів людини.

Це матеріал з підручника Біологія 8 клас Страшко